Изготовление винтовых свай является довольно простым процессом. Главное — наличие небольшого арсенала режущего инструмента и сварочного аппарата . Качество свай зависит от выбранного материала столба, формы, размера лопасти и наконечника.

Большой срок службы, высокая надежность, простота монтажа, возможность использовать на большинстве типов грунтов определили высокое распространение винтовых свай в частном домостроительстве. Сделать винтовые сваи своими руками сможет каждый рачительный хозяин.

Выбор металлопроката

На качество и долговечность эксплуатации свай влияет много факторов. Главным из них является качество металлопроката всех компонентов сваи. В России нет четких правил, в том числе и государственного стандарта, которые бы регламентировали все характеристики винтовых свай. Для изготовления свай отлично подойдут стали с низким содержанием углерода — до 0,25%. Покупая металлопрокат, попросите у продавца сертификат качества и документы о прохождении технического контроля.

При изготовлении свай, в основном, используют трубу следующих диаметров: 57, 76, 89, 108, 133 мм.

Конструкция винтовой сваи состоит из трех частей:

• ствол;
• наконечник с винтовой лопастью;
• оголовок.

Конструкция свай предусматривает два варианта выполнения наконечника:

• сварной — используется часть ствола сваи, которую сужают в конус;
• литой с лопастью — приваривается на ствол сваи.

В качестве ствола сваи используют стальную трубу. Это могут быть цельнотянутые трубы или со сварным швом. Очень часто для самодельных свай используют бывшую в употреблении трубу нефтяной промышленности.

Несущую способность сваи обеспечивает винтовая лопасть. Лопасть может крепиться как на сам наконечник, так и на ствол сваи. Это не имеет принципиального значения. В домашних условиях обеспечить точный расчет и плотное прилегание лопасти к наконечнику очень проблематично, поэтому, в основном, лопасть монтируют на ствол сваи.

Для уменьшения трудозатрат можно использовать готовые литые наконечники с винтовыми лопастями, к которым приваривают ствол сваи. Применение литого наконечника обеспечит правильный заход витка шнека, а также отсутствие опасности обрыва лопасти, гарантирует высокую надежность изделия. В свою очередь использование готового наконечника удорожает стоимость винтовой сваи. Например, литой наконечник на 108-ю трубу в разных производителей стоит от 750 рублей за штуку.

Расчет параметров сваи

Несущая способность опоры рассчитывается из нескольких факторов:

• диаметра лопасти;
• глубины заглубления лопасти;
• вида грунта;
• сопротивления грунта.

Количество свай для строения зависит от:

• веса строения, включая перегородки и кровлю;
• эксплуатационной нагрузки (вес мебели и оборудования);
• снеговой нагрузки в зимний период.

Количество свай необходимо рассчитывать индивидуально, исходя из рельефа участка, конструкционных и эксплуатационных особенностей строения.

Как уже говорилось выше, в качестве ствола можно использовать почти все виды труб. Главным параметром будет толщина стенки трубы. Для всех свай толщина стенки ствола должна составлять минимум 3,5-4 мм, при меньшей толщине металла сваю может просто разорвать. И чем больше толщина стенки, тем дольше срок службы сваи. Увеличенная толщина стенки обладает большим запасом прочности. Также уменьшается влияние коррозии на несущую способность столба.

Изготовление ствола

С одного конца трубы необходимо сделать корону. Длина короны 200-250 мм. Необходимо вырезать 4-6 зубцов в зависимости от диаметра трубы. Зубцы загибают к центру, получая конус. Полученный конус необходимо тщательно проварить вдоль всех разрезов.

С обратной стороны трубы на расстоянии 70-100 мм от края необходимо проделать два отверстия. Они служат для присоединения монтажного приспособления при ввинчивании сваи. Диаметр отверстий зависит от диаметра трубы. Для труб малых диаметров отверстия не сверлят, а приваривают небольшие проушины, в которые вставляются рычаги при ввинчивании сваи.

Если при изготовлении сваи своими руками вы используете литой наконечник с лопастью, его просто необходимо насадить на трубу соответствующего диаметра и приварить по всей окружности, получив готовое окончание.

Оголовок

Для изготовления оголовка сваи необходима пластина в форме квадрата 250х250 мм. Толщина металла — 5-7 мм, если использовать более тонкую пластину, существует вероятность её деформации. В пластине необходимо предусмотреть технологические отверстия креплений верхней обвязки.

С одной стороны пластины необходимо приварить небольшой отрезок трубы длиной 100-200 мм, внутренний диаметр которой на 1-2 мм больше наружного диаметра сваи. Дополнительно пластину приваривают небольшими укосинами к отрезку трубы. Оголовок монтируют уже на ввинченную сваю после отрезания или наращивания к необходимому уровню ствола сваи.

Если обвязку свай проводят профилированной трубой или двутавром, то оголовок можно не использовать.

Геометрия винтовой лопасти

При изготовлении свай своими руками главной проблемой, с которой вы столкнетесь, будет геометрия лопасти. Резкие загибы, неравномерность подъема спирали, неудачный заход витка лопасти и неправильно выбранный шаг витка могут «похоронить» вашу сваю на начальном этапе ввинчивания.

Ширина лопасти сваи зависит от диаметра ствола. Ствол диаметром 56 мм имеет диаметр лопасти 86 мм, для 108-й трубы — 300 мм. Толщина листа металла для изготовления лопасти — 5-7 мм. Внутренний диаметр лопасти лучше вырезать плазменным резаком, это обеспечит ровную кромку реза.

После получения кружка лопасти его необходимо растянуть в винт. Шаг винта лопасти составляет 40-70 мм. Чем больше шаг, тем труднее свая входит в грунт.

Одним из самых простых способов растянуть лопасть — затянуть один конец лопасти в тиски и ударами молотка по другому концу придать необходимую форму. Следует помнить, что при таком способе происходит сильная вибрация материала.

Предлагаем вам ознакомиться с видео, в котором наглядно показан способ изготовления винтовой сваи своими руками.

Сваи открывают больше возможностей для строительства забора на сложных грунтах (песчаная, глинистая, водянистая структура). Рынок предлагает широкий ассортимент исполнений (одновитковые, многовитковые, цельнолитые или сварные и т. д.), поэтому сложностей с покупкой возникнуть не должно. Однако если в наличии имеется подходящий материал и есть опыт в сварочных работах, вполне реально сделать винтовые сваи нужной конфигурации своими руками.

Обзор плюсов свайных опор

Сваи заглубляют на уровень, который пролегает ниже границы промерзания почвы. Такие опоры могут устанавливаться в любое время года без ограничений, а также не нуждаются в гидроизоляции участка, погружаемого в грунт. Это обусловлено особенностями технологического процесса: винтовые сваи вкручиваются в почву своими руками посредством рычажной системы. Структура грунта может быть различной, но такие опоры не подходят для скалистых участков.

Фундамент на столбах данного вида выделяется на фоне прочих конструкций благодаря следующим особенностям:

• быстрота возведения;
• легковесные конструкции, в частности, забор можно построить без привлечения спец. техники, своими руками;
• невысокая цена, что становится очевидным при сравнении с монолитной конструкцией ленточного фундамента.

Если самому сделать свайно-винтовой забор из имеющихся в наличии материалов, то себестоимость его будет заметно ниже.

Чертежи и технология изготовления

Чем сложнее конструкция сваи, тем более трудоемкий процесс ее создания. Чтобы в результате получить качественное изделие, нужно составить максимально подробный чертеж с указанием основных размеров:

На рисунке показан оголовок, задача которого заключается в создании единой конструкции с ростверком. Однако данное решение в большей мере подходит для строительства дома. Забор чаще возводят без ростверка. Но если планируется строить более тяжелую ограду, можно объединить свайно-винтовой фундамент в единую конструкцию. Это означает, что в некоторых случаях оголовок приваривать не нужно.

Изготовление опор данного вида своими руками выполняется посредством сварки, так как сделать цельнолитые сваи в кустарных условиях проблематично. Конструктивно опоры в таком исполнении представляют собой заостренный с одной стороны столб, на этом же участке крепится определенное количество лопастей.

Учитывая, что специально не покрываются гидроизоляционными материалами, обеспечить длительный срок их эксплуатации можно, если покрыть своими руками антикоррозионным составом.

Опора при строительстве забора вкручивается в почву до определенного уровня (твердые слои). Если чертежи составлены неправильно или винтовая свая вошла в грунт не полностью, уровень прочности конструкции снизится, а дополнительно к этому есть риск полного ее разрушения по причине проседания фундамента.

Самостоятельное изготовление

Выбор материала (сечение, длина, форма) производится на основании ряда факторов: уровень предполагаемой нагрузки, структура почвы, в частности, граница ее промерзания. Нужно понимать, что изготовленная своими руками свая выдержит вес легких построек, в том числе забора из профнастила, сетки, дерева. Для работы нужно подготовить трубу диаметром от 70 до 100 мм. Длина изделия определяется уровнем заглубления и высотой забора.

Изготовление оголовка трудностей не вызывает и производится как показано на фото, особое внимание уделяется качеству сварного шва

Важная особенность опоры данного вида – заостренный наконечник. Чтобы сделать его своими руками, нужно с одной стороны трубы сделать продольные срезы в нескольких местах, излишки материала удаляются.

Винтовая часть изготавливается либо из специальных заготовок с литым наконечником, либо используется 5-6-миллиметровая сталь

Изготовление лопастей своими руками может выполняться с применением уже готовых элементов, например, от старого бура. Если подручных материалов подходящей конфигурации нет в наличии, допускается сделать лопасти собственноручно, для этого нужно подготовить металл – сталь 5-6 мм толщиной. Диаметр определяется уровнем заглубления винтовой сваи: чем глубже она будет располагаться, тем меньше должна быть лопасть.

Изготовление своими руками предполагает ограничение возможностей при воплощении некоторых идей, поэтому свайные опоры легче выполнить однолопастными, для чего требуется растянуть созданную заготовку винта посредством тисков и приложения физических усилий. Степень растяжения определяет созданный ранее чертеж сваи для забора. Все сварные швы необходимо зачистить, а готовую конструкцию следует покрыть антикоррозионным составом.

Вероятные сложности при изготовлении

Даже при наличии достаточного опыта в строительстве, не всегда удается в точности воссоздать правильную конструкцию винтовых опор в бытовых условиях, что в дальнейшем повлияет на качество постройки, а также на срок ее службы. Рекомендуется в точности узнать, какую марку стали применять, толщину метала и достаточную длину готового изделия. Для этого необходимо выполнить ряд сложных расчетов.

Сначала нужно разметить железо под вырезание одинаковых кругов диаметром 25 см, резка плазменным резаком

Легковесный забор допустимо построить с помощью самодельных опор, но в этом случае рекомендуется для повышения надежности использовать трубы достаточно большого сечения и лопасти значительной толщины, что не всегда целесообразно ввиду существенной разницы между реальным уровнем нагрузок и степенью прочности фундамента. Подобный разбег влечет за собой более крупные расходы.

Винт одевают на наконечник конуса и прихватывают сваркой со стороны внутреннего края кромки

Изготовление свайной опоры на производстве предполагает необходимость использования цинкового покрытия, что значительно эффективнее, нежели обычная краска, пусть и при многослойном ее нанесении.

Нужно учитывать, что при погружении сваи происходит моментальное повреждение покрытия при контакте с камнями, что приведет к быстрому развитию процесса коррозии фундамента забора.

Это еще не все неприятности, с которыми придется столкнуться при изготовлении опоры винтового типа. Важная особенность таких изделий – прочный наконечник. Если планируется его приваривать, а в случае самостоятельного изготовления других вариантов попросту нет, рекомендуется воспользоваться услугами сварщика высокой квалификации.

Опасность на данном этапе заключается в некачественных сварных швах, что повлияет на прочность наконечника и лопастей. В результате приваренные конструкционные элементы при погружении сваи могут существенно деформироваться, а в худшем случае и вовсе оторвутся.

Все эти факторы негативно скажутся на длительности эксплуатации забора даже при условии правильно составленного чертежа. Соответственно, при изготовлении винтовых свай играют важную роль не только верно подобранные размеры изделия, но также их качество. Поэтому за самостоятельное производство следует браться лишь при условии наличия соответствующих знаний и опыта.

О низком уровне качества свидетельствует небольшая стоимость и небрежное исполнение, в частности, крепление элементов (лопастей, оголовка) и неравномерная обработка антикоррозионным составом. Если все же выбран вариант самостоятельного изготовления, нужно быть уверенным в своих силах, иначе придется переделывать ограждение, на что уйдет время, силы и дополнительные средства.

При наличии материалов, электроинструмента можно сконструировать винтовые сваи своими руками , немного снизив бюджет строительства. Экономия составляет 15 – 20%, однако домашний мастер может быть уверен, что СВС будет иметь максимальный ресурс. Многие недобросовестные производители для снижения себестоимости изделий используют шовную трубу, допускают брак при центровке наконечника, что снижает характеристики фундамента многократно.

Конструкция СВС промышленного производства предельно простая. Бесшовная толстостенная труба имеет отверстия или хомуты в верхней части для крепления рычагов, заостренный наконечник-пику с лопастью в нижней части. Для слабых грунтов может использоваться вторая лопасть на расстоянии 0,4 – 0,6 м от нижнего винта. Специальное антикоррозионное покрытие защищает металлические элементы от разрушения.

Изготовление винтовой сваи пошагово

На начальном этапе достаточно купить бесшовную трубу со стенкой 4 – 5 мм, независимо от того, какая конструкция будет опираться на свайное поле. Для остальных элементов СВС (свая винтовая сварная) понадобится листовой металл 4 – 6 мм толщины. Все детали стыкуются сваркой, для кроя потребуется УШМ с диском по металлу либо более современное оборудование (например, плазморез), которое часто присутствует в арсенале домашнего мастера.

Тело сваи

В зависимости от глубины залегания пласта с достаточной несущей способностью, длина СВС составляет 2 – 3 м. Более длинные изделия вкручивать вручную неудобно, поэтому при необходимости погружается трехметровое изделие, наращиваемое у земли куском точно такой же трубы несколько раз. Труба должна соответствовать нескольким критериям при выборе:

Указанным параметрам оптимально соответствует сортимент из сталей 09Г2С (соответствует ГОСТ 19281) либо Ст20 (соответствует ГОСТ 8732).

Варианты наконечников

Проще всего в изготовлении вариант сваи с трубным наконечником. Затем идет крестообразная пика, лепестковая технология. Самым сложным наконечником является приварной вариант.

Крестообразная пика

Для изготовления этого наконечника потребуется четыре заготовки из листовой стали. Технология имеет вид:

• крой листа – 1 круглая заглушка для трубы; 1 треугольник (основание равно диаметру трубы, высота составляет 2 – 2,5 диаметра); 2 косынки, служащие ребрами жесткости для треугольника
• прихватка – треугольник устанавливается под прямым углом на основание-заглушку, по бокам прислоняются косынки
• сварка – двойной шов для всех стыков

Лопасть в этом варианте невозможно приварить к пике, поэтому она начинается выше. В сочетании с крестообразной формой это заметно увеличивает усилие закручивания.

Пика изготавливается из нескольких заготовок-лепестков треугольной формы. Для диаметров 76 – 89 мм обычно используют 4 лепестка, для диаметров 108 – 159 увеличивают до 5 лепестков, для труб 219 – 325 применяется 7 – 11 лепестков. Шаблон имеет размеры:

Из заготовок сваривается пика, которую необходимо приварить к трубе, соблюдая соосность конуса, тела сваи. В домашних условиях это непросто. Смещение наконечника на пару сантиметров в сторону обеспечит биение, рыхление грунта вместо уплотнения стенок скважины.

Технология аналогична предыдущему способу с небольшими дополнениями:

Ввиду схожести технологий, отсутствия у домашнего мастера токарного станка центровка так же производится на глаз. Качество сваи в данном случае полностью зависит от квалификации резчика, раскраивающего зубья для сварки.

Многие производители винтовых свай реализуют модификации без конусных наконечников двух типов:

В последнем варианте бетон при заполнении внутренней полости подается под давлением, выходит в глубине пласта наружу, после застывания увеличивает площадь опирания, несущую способность, соответственно. Эти сваи самые простые в изготовлении, однако, лопасть начинается на теле трубы, что увеличивает усилие вкручивания. Рекомендуется механизированный способ погружения (дрель + мультипликатор).

Лопасти

В заводских сваях с литыми, сварными конусообразными наконечниками лопасть начинается в нижней трети пики, затем переходит на тело трубы. Это заметно снижает усилие вкручивания при ручном способе погружения. Нижняя лопасть монтируется на всех модификациях СВС, верхняя применяется в грунтах с недостаточной несущей способностью. При самостоятельном изготовлении двухлопастные СВС изготавливаются редко.

Для заготовки этого элемента СВС понадобится листовая сталь минимум 5 мм толщины. Технология изготовления однозаходной лопасти выглядит следующим образом:

В самодельных СВС с крестообразным наконечником либо без наконечника лопасть начинается от нижнего края тела сваи. Все стыки провариваются двойным швом, окалина сбивается перед антикоррозионной обработкой.

Второй винт изготавливается аналогично нижней лопасти, монтируется выше нее на 40 – 60 см, в зависимости от характеристик пласта, расположенного над несущим слоем. Для дополнительного винта может использоваться 4 мм сталь, так как нагрузки при погружении СВС на него значительно меньше.

Двухлопастные сваи более стабильны в вертикальном направлении после заглубления на 70 см. они выдерживают сборные нагрузки от коттеджа в 1,5 раза большие, чем однолопастные модификации. Более устойчивы к боковым нагрузкам, часто применяются для заборов из профлиста с высокой парусностью, баннерных растяжек.

Узел крепления рычагов

Для вращения СВС используются рычаги, концы которых каким-то образом необходимо зафиксировать в верхней части СВС. Для этого обычно изготавливают отверстия, в которые можно вставить два лома или адаптер для усилителя крутящего момента (мультипликатора) при вкручивании СВС дрелью. Чтобы сохранить трубу в некоторых случаях на нее наваривают два хомута (арматура 12 – 16 мм), которые после погружения срезают «болгаркой».

Ввиду большого диаметра рычагов (лом или труба 1 дюйм) высверливание отверстий неэффективно. Поэтому их прожигают сваркой либо газорезкой, затем выравнивают УШМ с диском по металлу. Отверстия должны располагаться ниже края трубы на два диаметра, быть напротив друг друга.

В качестве хомутов обычно применяется 12 – 16 мм арматура (гладкая или периодического сечения), изогнутая по диаметру рычагов. Недостатком этого способа является увеличение трудозатрат (сварка, срезание хомутов после монтажа сваи), достоинством – сохранение тела сваи (лишних 15 – 20 см), что актуально для бюджета строительства.

Металлические конструкции, эксплуатирующиеся под землей, ржавеют даже в отсутствие кислорода в нижних слоях почвы. Поэтому по окончании сварочных работ со всех швов сбивается калина, свая полностью покрывается антикоррозионными составами. Самым эффективным первым слоем защиты является горячее цинкование. Однако этот способ не доступен в домашних условиях. Поэтому в качестве грунта применяют составы:

• цинкосодержащие краски
• грунт ВЛ05
• грунт IR02

Вторым слоем являются составы:

Эти лакокрасочные смеси в комплексе с грунтовкой обеспечивают 30 – 90 летний ресурс свайного поля. От электрохимической коррозии (блуждающие токи в грунте) защищает исключительно стеклопластик, который в домашних условиях качественно нанести невозможно.

Следуя приведенным технологиям можно изготовить сваю СВС самостоятельно, обеспечив высокий ресурс фундамента. Изменения в конструкции лопастей, произвольные размеры пики приведут к увеличению крутящего момента, снижению несущей способности изделия.

На сегодняшний день многие домовладельцы выбирают свайно-винтовой фундамент для своих построек. Ведь технология возведения такого фундамента – довольно простая. Кроме того, достаточно просто можно самостоятельно выбрать или даже изготовить винтовые сваи.

Конечно, стоит иметь в виду, что решение изготавливать такую продукцию собственными руками может быть оправдано только в случае строительства легких построек. В случае же возведения тяжеловесных жилых домов благоразумнее сделать выбор в сторону продуктов заводского изготовления.

Итак, разберемся детальнее в конструкции этой востребованной продукции, а также непосредственно в технологии, как сделать винтовые сваи самостоятельно при возникновении такого желания.

Свайно винтовой фундамент (схема)

Конструкция винтовых свай

В устройство винтовой сваи входят:

• Ствол, представленный в виде труб с круглым сечением и толщиной стенки в – 4 мм;
• Наконечник конусообразной формы, который располагается на нижнем конце сваи;
• Лопасть, которая имеет вид витка спирали, приваренной на конусную часть имеющейся сваи;
• Оголовок, представленный в виде пластины квадратной формы, которая приваривается к верхнему концу ствола.

ВАЖНО! Оголовок имеет место быть в том случае, когда надземная часть постройки будет выполняться из дерева. С целью придания ему дополнительной прочности, его усиливают с использованием ребер жесткости. В таком случае по углам оголовка просверливают 4 отверстия с необходимым диаметром – 25 мм.

Конструкция винтовой сваи

Начало работ

До того, как приступить непосредственно к процессу изготовления винтовых свай ручную, необходимо сделать чертеж. Он может быть выполнен в форме самого простого и незамысловатого эскиза. Однако на нем должны быть указаны:

• Диаметр необходимого ствола;
• Требуемая длина сваи (причем вместе с конусом);
• Высота конуса, а также его угол;
• Расстояние между нижним краем лопасти, а также вершиной конуса.

В случае, если Вам необходимо выполнить изготовление и монтаж винтовой сваи своими руками, необходимо в обязательном порядке также обратить внимание на ребра жесткости и оголовок.

Самым непростым моментом может стать определение необходимой длины сваи. Для этого требуется точно и грамотно выяснить, на какой глубине строительной площадки располагается плотный грунт.

Самый, казалось бы, корректный, и в то же самое время дорогостоящий способ уточнить этот немаловажный параметр – заказать необходимые геологические исследования. По их итогам как раз и выполняется расчет винтовых свай для фундамента.

Но, так как мы определились, что на сваях самодельного плана серьезных построек не возводят, подобные затраты станут не вполне целесообразными.

В случае самостоятельного подхода большая часть домовладельцев обращается за необходимой информацией к опытным практикам, которые имеют должное представление о составе грунта в области строительства.

В целом, длина сваи должна составлять на 300-500 мм больше глубины залегания несущего слоя. Именно на такую величину она должна выступать над уровнем земли.

Дальнейшие действия

После определения требуемых размеров сваи, можно приступать к её изготовлению. Отличным помощником в этом Вам станет как раз составленный чертеж. Его можно использовать с целью разметки имеющихся деталей, а также с целью сборки изделия.

Схема-чертеж винтовой сваи

Процесс изготовления лопасти

С целью изготовления лопасти от Вас потребуется:

• Листовая сталь с толщиной 5 мм;
• Плазморез и тиски;
• Шаблоны, которые необходимы для грамотной разметки наружного, а также внутреннего диаметра заготовки;
• Рычаг, который будет применяться с целью растяжки спирали винта(в таком случае может быть использован самый простой лом).

Лопасть для винтовой сваи

Этапы выполнения требуемых работ

По причине того, что для возведения фундамента требуется довольно много свай, нецелесообразно будет размечать каждую из них с использованием циркуля. Благоразумнее потратить некоторое время для изготовления требуемых шаблонов.

Необходимо создать 2 шаблона:

1. Большой круг, который будет иметь диаметр, равный наружному диаметру винта;
2. Малый круг с диаметром, равным наружному диаметру трубы.

На шаблоны целесообразно нанести центральные оси. Благодаря этому Вам будет легче ориентировать их на стальной полосе в процессе разметки.

После выполнения шаблонов можно приступать к следующему этапу.

Раскрой полосы

С помощью грамотного построения раскроя стальной полосы можно в значительной степени сократить количество отходов.

Ширина и длина полосы должны быть кратными наружному диаметру заготовки лопасти:

1. Необходимо уложить большой шаблон по ширине без всяких припусков. К примеру, в случае, когда мы имеем диаметр 200 мм, ширина полосы должна составлять 200 мм;
2. Полоса должна соответствовать по длине диаметру шаблона, умноженному на количество заготовок (причем без всяких припусков на зазоры между заготовками).

Для того, чтобы все лопасти были одинакового размера, необходимо грамотно расчертить полосу: для этого требуется провести горизонтальную ось по её длине, а вертикальные, в свою очередь, — с шагом, который будет равен диаметру лопасти. Причем первую вертикаль необходимо разметить от короткой стороны полосы на расстоянии, которое будет составлять половину диаметра заготовки.

С использованием шаблонов происходит разметка кругов. Причем выполнять эти операции можно в любом порядке – сначала большие (наружные), затем малые (внутренние) или же наоборот.

В том случае, если Вы решаете не наносить оси на полосу, Вам необходимо начинать разметку с наружного контура заготовки.

Процесс изготовления винтовой спирали

С использованием плазмореза необходимо последовательно вырезать требуемые заготовки. В первую очередь необходимо выполнить рез по вертикальной оси – вплоть до внутреннего круга, после этого – по внутренней разметке. На завершающем этапе происходит вырезание наружного контура лопасти.

Полученные в результате этих манипуляций кольца по одному закрепляют в тисках с помощью вертикального разреза вверх и с помощью рычага их торцы разводятся – сперва необходимо отогнуть 1 торец, после этого заготовку освобождают от тисков, а также переворачивают и закрепляют – после этого отгибается второй торец.

При этом стоит придерживаться определенного расстояния между ними – 130-140 мм (в случае, когда диаметр лопасти – 200 мм). Нижний конец лопасти (который закручивают в грунт) при этом должен отгибаться на меньший угол, чем верхний.

В процессе изготовления винтовых свай собственными руками этом момент является наиболее трудоемким. Ведь в случае неграмотно подобранного угла винт будет сложно или невозможно вкрутить в грунт.

Спираль винтовой сваи

Процесс изготовления конуса-наконечника

В заводских условиях наконечники изготавливают с помощью метода литья. При самостоятельном подходе распространено изготовление винтовых свай «на коленке». По этой причине оформление конуса станет более простым из тела ствола.

Конус наконечник сваи

Процесс изготовления шаблона

Процесс опять же начинается именно с изготовления шаблона. Он имеет форму треугольника, который вырезают из тонколистового металла либо же из иного (мягкого) материала (к примеру, из пластика либо картона).

Высота шаблона должна быть равной двум диаметрам трубы.

Для определения размера основания шаблона, необходимо выполнить некоторые расчеты:

1. Внимательно вычислить длину окружности сечения ствола — с этой целью наружный диаметр умножают на 3,14;
2. Полученный результат требуется разделить на количество секторов, из которых будет оформлен конус. К примеру, для трубы с диаметром в 76 мм, достаточным количеством станет 4.

По результатам этих нехитрых вычислений получают длину основания требуемого треугольника – нашего шаблона.

Правильное оформление конуса

В устройстве винтовых свай важное значение имеет оформление конуса.

С использованием шаблона необходимо разметить 4 сектора. После этого необходимо их вырезать из тела трубы с использованием болгарки.

Треугольники, которые остаются на трубе, требуется аккуратно подбить с помощью кувалды, причем в направлении центра поперечного сечения вплоть до их полного смыкания. Затем необходимо тщательно проварить с помощью сплошного шва линии стыков. Качество сварного шва имеет большое значение. При этом количество секторов может быть увеличено.

Окончательная сборка винтовой сваи

При решении собрать винтовые сваи самостоятельно, необходимо обратить предельное внимание на следующие моменты:

• В процессе установки лопасти на конус между ними вообще не должно быть зазоров. Если они появляются, необходимо в обязательном порядке подкорректировать угол подъема спирали;
• Расстояние между вершиной конуса и нижним углом должно составлять 50 мм;
• После того, как будет достигнуто полное примыкание, необходимо приварить стык с использованием сплошного шва. Причем прерывистый шов в этом случае использовать нельзя. Ведь в процессе закручивания винт будет подлежать сильным нагрузкам.
• Последний шаг – приварить оголовок ребра жесткости. Они представляют собой прямоугольные треугольники (катет – 50 мм). Катеты ребер должны привариваться к нижней плоскости оголовка, а также поверхности трубы.

Итак, мы раскрыли перед Вами хитрости и все этапы изготовления винтовых свай своими руками. Помните — чем правильнее и тщательнее Вы подойдете к реализации каждого этапа, тем более надежный и устойчивый фундамент Вы получите в результате своих трудов.

Свайно-винтовой фундамент настолько популярен, что буквально в каждом населенном пункте можно встретить многочисленные конструкции, опирающиеся на него. Так как технология установки такой основы не вызывает особых трудностей, некоторые умельцы пошли дальше и начали изготавливать винтовые сваи своими руками.

Это вполне реально, тем более если вы хотите возвести на своем участке легковесную постройку, а для строительства массивной жилой постройки лучше отдавать предпочтение заводским изделиям . Сразу оговоримся, что для такого процесса не потребуется сложное оборудование, и это тоже говорит о простоте работы.

Конструкция винтовой сваи

Чтобы опора получилась качественной и прочной, необходимо ознакомиться с ее конструкционными особенностями. Свая с лопастями включает в себя несколько элементов:

• ствол, который представляет собой круглую трубу. Толщина ее стенок равна 4 см;
• наконечник в форме конуса, закрепленный на нижнем конце опоры;
• лопасти, образующие спиральный виток, приваренные на конус;
• оголовок – заглушка, которую приваривают к верхушке трубы.

Оголовок нужен тогда, когда планируется строительство наземной части конструкции из деревянных материалов . Чтобы придать оголовку большей прочности, его обычно усиливают ребрами жесткости. В каждом углу заглушки необходимо просверлить отверстия (в диаметре 24 мм).

Самодельная винтовая свая

Начало работы

Первое, что нам необходимо сделать, это составить чертеж будущей винтовой сваи. Это может быть самый простой набросок, но он даст вам возможность отметить все необходимые размеры опорного стержня, да и подсчет нужного количества материалов с его помощью будет идти легче. Здесь же будет размечаться каждый элемент заготовки.

На чертеже необходимо указать :

1. Какого диаметра будет труба.
2. Необходимую длину опоры с учетом конуса.
3. Высоту или угол конуса.
4. Расстояние от низа лопасти до самой верхушки конусного наконечника.

Чертеж и размеры основных элементов

Если вам нужны опоры под деревянную конструкцию, не забудьте предусмотреть оголовок (заглушку) и усиление в виде ребер жесткости. Здесь работа может застопориться из-за необходимости точно указать длину сваи, а выяснить вы это сможете только после того, как будет проведен анализ грунта. Нас интересует глубина залегания плотных грунтов. Правильнее всего будет заказать анализ почвы в специализированном бюро, но за такую услугу придется немало заплатить .

Но, так как на самодельных сваях вы вряд ли будете строить жилую постройку, можно обойтись без нецелесообразных для легкой конструкции трат. Можно спросить у знакомых или соседей, которые вели серьезное строительство, не известна ли им такая информация, вдруг они смогут ее прояснить. Технология предусматривает следующее: по своей длине опора должна превосходить глубину залегания несущего слоя на 0,5 м, именно на столько она будет возвышаться над уровнем земли .

Определив размеры, можете начинать изготавливать лопасть в домашних условиях, для чего вам понадобится:

• качественная листовая сталь;
• плазморез;
• тиски;
• шаблоны, при помощи которых размечают внутренний и наружный диаметр заготовки;
• оборудование, на котором растягивают винтовую спираль (можно ограничиться ломом).

Этапы работ

Так как нужно изготовить не одну сваю, с циркулем вы будете возиться очень долго. В данном случае лучше изготовить специальные шаблоны, которые ускорят процесс разметки лопастей . Здесь нужно будет сделать самому два шаблона. На одном из них необходимо начертить малый круг с диаметром, равным диаметру трубы по ее наружной стороне.

Второй шаблон будет содержать большой круг, а его диаметр будет равен наружному диаметру винта. На каждом шаблоне должна быть нанесена центральная ось, что упростит их посадку на стальную полосу в момент нанесения разметки. Теперь, когда шаблоны готовы, можно переходить к следующему этапу.

Кроим полосу

Чтобы расход материала свести к минимуму, необходимо правильно провести раскрой стальной полосы. Обратите внимание на то, что ее длина и ширина будут кратны наружному диаметру лопасти (заготовки) :

Раскрой полосы

• по ширине большой шаблон должен лечь без припусков. К примеру, он имеет диаметр 250 мм, а значит, ширина полосы должна составлять все те же 250 мм;
• длина полосы должна быть равна диаметру шаблона лопасти, умноженному на количество заготовок. Припуски зазоров тут не нужны.

Чтобы добиться одинакового размера всех винтовых лопастей, полосу необходимо расчертить, для чего по длине лопасти проводят горизонтальную ось, и вертикальную, шаг которой обязательно должен равняться диаметру винтовой лопасти. Первая вертикальная линия будет проходить от короткой стороны полосы на том расстоянии, которое будет равно ½ диаметра заготовки.

Теперь необходимо разметить круги, а поможет нам в этом шаблон. Процесс может проводиться в произвольном порядке, то есть вы можете разметку начинать с малых кругов, а завершать большими, или в обратной последовательности, разницы нет.

Создание винтовой спирали

Когда вся разметка готова, настало время заняться вырезанием заготовок. Сначала наносится надрез начиная от вертикальной оси и до внутреннего круга, а далее по внутренней оси . В конце нужно вырезать наружный контур винтовой лопасти.

Вырезание заготовок

Здесь нам понадобится оборудование – тиски и разводной рычаг. Образовавшиеся кольца одно за другим фиксируют тисками так, чтобы вертикальный разрез был повернут вверх, а затем аккуратно рычагом разводят в разные стороны торцы. После того как первый торец отогнули, необходимо высвободить заготовку из тисков, перевернуть ее на другую сторону, и точно так же отогнуть второй торец.

Перемеряем расстояние – оно должно составлять между ними от 130 до 140 мм, при диаметре лопасти в 200 мм. Следите за тем, чтобы конец винтовой лопасти, входящий в землю, был меньше отогнут, нежели верхний .

Изготовление винтовой спирали

Обратите внимание, что в данном процессе это наиболее сложная и ответственная задача, ведь неправильно выверенный угол не позволит вам произвести вкручивание винтовой опоры в грунт.

Работа над конусом

В промышленных условиях наконечники производят по методу литья, но по понятным причинам домашняя технология видоизменена, и мы будем мастерить конус из трубы – именно так происходит изготовление винтовых свай частным образом.

Треугольники для формирования наконечника

Теперь возвращаемся к процессу изготовления шаблона. В данном случае он будет представлять собой треугольник, который нужно вырезать из тонкого металлического листа (можно заменить картоном). Высота нашего шаблона будет равна диаметру трубы, умноженному на два.

Размер основания определяется путем простейших расчетов :

• сначала подсчитываем длину окружности ствола в разрезе, для чего наружный диаметр ствола необходимо умножить на 3,14;
• полученную цифру делим на сектора, из которых будет изготовлен винтовой конус. Если мы берем трубу, диаметр которой равен 76 мм, то нам вполне хватит четыре сектора. Так мы быстро и точно вычислили длину основания нашего шаблонного треугольника.

Формируем конус

Размечаем 4 сегмента с помощью изготовленного ранее шаблона и болгаркой вырезаем их из трубы . Треугольники, которые остались на трубе, без лишнего усилия нужно кувалдой подогнуть к центру поперечного сечения. Набивать нужно до тех пор, пока они полностью не сомкнутся. Теперь в работу вступает сварочное оборудование. Стыковочные швы заваривают сварочным аппаратом.

При необходимости количество сегментов-треугольников может быть увеличено. Следите за тем, чтобы шов от сварки был аккуратным, иначе он может разойтись, и усилия будут напрасными .

Установка лопасти на наконечник

Когда лопасть будет устанавливаться на конус, ни в коем случае не должны появиться зазоры. Если все же они есть, придется корректировать угол подъема спирали. Сверьте расстояние от нижнего угла спирали до конусной вершины – у вас должно получиться 50 мм. Когда элементы плотно сомкнуться между собой, стык проваривается ровным сплошным швом. Ни в коем случае нельзя допускать прерывистый шов, ведь при завинчивании в грунт на винт будет воздействовать огромная нагрузка.

Настало время приваривать оголовок и ребра жесткости, созданные в форме треугольников с прямым углом и катетом в 50 мм. Именно катет приваривают к низу оголовка и трубе.

Вот так несложная технология и абсолютно простое оборудование позволят вам самому сделать отличные лопастные сваи, на которых можно обустроить небольшую легкую конструкцию.